Технологія виробництва порожніх виробів методом ротаційного формування (Rotational Molding)
Ротаційне формування - один з найпростіших і економічно вигідних способів виробництва деталей з полімерних матеріалів практично будь-яких форм і розмірів, що відрізняються високою якістю, надійністю, екологічністю і безпекою.
Крім того, це, мабуть, єдиний спосіб, що дозволяє отримувати легкі по вазі, безшовні деталі різної складності і розмірів, і при цьому абсолютно герметичні.
Саме завдяки цим якостям подібні деталі знаходять своє застосування практично у всіх сферах життя і діяльності людини.
Методом ротаційного формування виробляють різні ємності, контейнери, баки, колодязя, дорожні блоки, деталі меблів та автомобілів, ігрові комплекси і навіть дитячі іграшки. Причому, якщо в Росії розвиток даної галузі почалося порівняно недавно, то в Європі і Америці завдяки різноманіттю форм і різних матеріалів процес ротаційного формування вже давно і продуктивно використовується. І сфера використання деталей, вироблених даними способом, там значно ширше, ніж ми з Вами можемо собі тільки уявити.
Безперечна перевага даного методу - можливість виробництва порожніх великогабаритних виробів, причому, як порівняно простий, так і складної геометричної форми. При цьому ротаційне формування в подібних випадках часом є не тільки найбільш раціональним і економічно вигідним, але і часто єдино можливим методом виробництва.
І що не менш важливо, це практично безвідходне виробництво, в якому навіть браковані вироби можуть легко утилізуватися, а отримані матеріали - використовуватися знову для виготовлення інших виробів.
Резюмуючи все вищесказане, можна відзначити, що на сьогоднішній день ротаційне формування є не тільки найбільш перспективним, але і універсальним способом виробництва високоякісних виробів з полімерних матеріалів, здатних конкурувати, а часом і перевершувати по своїх якостях виробу, виробленими іншими способами.
етапи виробництва
Технологія виробництва при ротаційному формуванні задоволена проста.
Умовно її можна розділити на чотири основних стадії:
1. Завантаження матеріалу в форму.
На першому етапі виробництва в холодну порожню форму раковінообразного типу, що представляє собою, як правило конструкцію з двох половин (хоча буває і більше, в залежності від форми вироби) завантажується необхідну кількість полімерного матеріалу в рідкому або порошкоподібному вигляді.
2. Формування вироби.
На даному етапі форма закривається і поміщається в камеру нагріву, де безпосередньо і відбувається формування виробу шляхом обертання і нагрівання форми.
При цьому в камері за допомогою відповідних пристроїв форма обертається по двох осях, в результаті чого розплавлений полімер акуратно розподіляється по стінках форми.
Процес формування триває до тих пір, поки полімер остаточно не розплавиться і не налипне на стінки форми, утворивши однорідний шар однакової товщини вироби на внутрішній поверхні форми.
Обігрів обертається форми в камері нагрівання проводиться за допомогою електричних ТЕНів або за рахунок спалювання природного газу. Возможет так само і електричний обігрів, але цей спосіб в порівнянні з двома іншими дорожчий, тому використовується значно рідше.
Процес ротаційного формування відбувається при атмосферному тиску. Маса матеріалу при обертанні форми істотного тиску на її стінки не робить, а значить, саме завдяки цьому можливо отримувати ротаційні форми з дуже тонкими стінками.
Час і температура нагріву, а також швидкість обертання залежать безпосередньо від форми і параметрів самого виробу.
Прості вироби можуть бути виготовлені протягом декількох днів. Для їх виробництва зазвичай використовують листову сталь.
Складні - виробляються в основному з алюмінієвих форм, і на їх виготовлення потрібно більше часу.
Одним з переваг ротаційного формування є можливість зміни товщини стінки виробу шляхом простої зміни кількості матеріалу, що завантажується в форму. Ротаційним формуванням можна отримувати вироби з товщиною стінки до 20 мм.
3. Охолодження форми з виробом.
На даному етапі відбувається примусове охолодження форми з виробом за допомогою холодного повітря або розпорошеної води.
При цьому форма продовжує своє обертання до повного і рівномірного затвердіння полімеру по всій поверхні форми.
Ця стадія процесу також важлива, як і нагрівання форми, адже в іншому випадку нам навряд чи вдасться отримати недеформоване, виконане точно за розмірами і легко витягають із форми виріб.
4. Витяг вироби з форми.
На останній стадії процесу необхідно розкрити форму і витягти з неї готовий виріб.
При цьому зовнішня поверхня витягнутого з форми вироби буде точно повторювати внутрішню поверхню форми. Може мати остаточно необхідну конфігурацію, а також втулки з різьбленням і інші вставки, відформовану різьблення і т.д. Залежно від складності виробу може являти собою остаточний зразок або вимагати додаткової обробки.